問3についてです。 容器の中の空気の圧力が回答をみると図35-3では下向きに図35-4では上向きになってたりしてる理由を教えてほしいです。

*第35問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12 18分 れ、底面を上にして静かに手を離すと, 図1のように, 円筒中の水面が外部の水 より少し下がった状態で,鉛直に静止した。 外部の大気圧をPo, 水の密度を 一端を閉じた質量M, 断面積Sの円筒を,内部に少し空気が残るように水中に入 力加速度の大きさを」とする。円筒は熱を通さず、円筒の厚さは無視できるもの する。また,円筒内部の空気は、常に水温と同じ温度であるとし,その質量は に比べて十分小さく無視できるものとする。 DISO OST 大気圧 Po 質量 M, 断面積 S 問2 水温を測定したところ15℃であり、円筒内の気柱の高さはだった。その状 態から,水温を43℃まで上げた。 このとき気柱の高さはの何倍になるか。 最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、外部の大気圧 はPo. 水の密度はpのままであるとし、水の蒸発は考えないものとする。 2 倍 ① 0.3 ② 0.9 ③ 1.1 ④ 1.5 ⑤ 2.2 ⑥ 2.9 問3次に,図2のように円筒を鉛直に保ったまま引き上げると,円筒内の水面は 外部の水面からんの高さまで上がった。 このとき,手が円筒を上向きに支えて いる力の大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。 3 p 図 1 Po h 問1 円筒の内部の空気の圧力を表す式として正しいものを次の①~⑥のうち から一つ選べ。 1 第2章 熱と気体 ①Po- Mg S ②Po Mg ③Pos ④ PS - Mg 図 2 ⑤ PS PS + Mg 3 Mg-pShg ② Mg ① Mg + pShg ④ Mg + pShg + PoS ⑤ Mg + PS ⑥ MgpShg + PS

気体分子運動論の証明についてですが、 写真の青枠の部分に注目すると、N=n/NAより、 気体の状態方程式は、PV=(N/NA)RTと書き換えることができ、この式に、PV= (Nmv²/3)を代入して、 変形していくと、公式である、mv²/2=3RT/2NAという形になります... Read More

のベクトルの書 ところで v2 = 0x2+uy2+uz! より = 0x^2+b2²2+02²2² x,y,z 方向は物理的には同等だから(特にある方向で分子が速いとか遅いと かはないはず) x2 = by2 = 12² よって b2=30x2 ③,④より F= よって Nmv² 3L この結果を状態方程式 PV=nRT= N NA = P=F Nmv2 Nmv2 L-S 3L³ 3 V ⅡI 気体の熱力学 -RT と比べてみれば (PV) Nm NORT これより 1/12m2 2.0T Nmv² 3. 3 NA NA 定数は平均に関係しないから、1/12m/1/2に等しく,分子の運動エネル ギーの平均値を表していることになる。 気体の内部エネルギー 分子の平均運動エネルギー 1/2mv=12/2017.T=12/2kT NA v² めやす ちょっと一言 この式は重要。温度は化学では熱い冷たいの目安に過ぎなかった のが、分子の運動エネルギーで決まっていることがこうして分かった んだ。また, 分子が運動をやめる T = 0 が最も低い温度となることも 示唆されている。 定数 R/NA はんと書いてボルツマン定数とよんでい る。 13 8 2乗平均速度√vは分子の平均の速さにほとんど等しい。27℃ の酸素の v2を求めよ。 酸素の分子量を32, 気体定数を8J/mol･K とする。 内部エネルギーUとは分子の運動エネルギーの総和をいう。 そこで単原子分子からなる気体(以下,単原子気体とよぶ)では U=Nx. 1x1/2mv=N mv=N×32321T=23NRT="2nRT X2 NA NA 何原子分子であれ気体の内部エネルギーは絶対温度 Tに比例することが わかっている。 内部エネルギーは温度で決まる

この（5）がどうしても分かりません。どういうことか教えてください。

《気体分子運動論のそのまま出る問題》 次の(1)~(8) をうめよ。 一辺の長さがLの立方体容器に, 1個の分子の質量がmの 単原子分子がn モル入っている。 いま, 図の壁Aに速度の 成分の1個の分子が完全弾性衝突をしたとすると, 壁Aは I=(1) の大きさの力積を受ける。 この分子は,1秒間に壁 y Aとは合計(2) 回衝突するから、 壁Aがこの1個の分子から平均と して受ける力fは, (3) となる。 ここで全分子にわたる の平均 を1とし、アボガドロ数をNAとす ると,壁Aが全分子から受ける力 の総和Fは(4) である。一方, 分 子は x, y, z方向にランダムな運 動をしているので,分子の速さの2乗 (v²) の全分子にわたる 平均値をとすると, 22は2を用いて, b2 = (5) xvと書ける。 よって、 気体の圧力Pはと気体 の体積V=Lを用いて, P= (6) と書ける。 ここで,状態方程式PV=nRTより, 分子1個あたりのもつ 平均の運動エネルギー R 1 mは、ボルツマン定数kB = NA 2 いて、 1/21m² もつ運動エネルギーの総和Uは, R, n, Tを用いて, U=(8) と書ける。 このUを内部エネルギーという。 | 0 ヒエ~ A L 5m²=(7) と書ける。よって,この気体分子全体の −を用

【実在気体における圧力】 同体積、同温度において、圧力が高くなるほど 「気体分子が密に詰まる」「気体分子の量が増える」のは何故でしょうか。気体分子運動論より、 分子の速度や壁の衝突回数が増えるのは分かりますが 瞬間において同体積では変化がないように思えます。 高圧になれば... Read More

解き方の解説お願いします。

2気体分子の運動 半径r[m]の球形の中空容器の中に,質量 m[kg]の分子 N個か らなる気体を入れる。気体分子は器壁と弾性衝突をする。 (1) 1個の気体分子が速さ»[m/s) で器壁の点Pに, 点Pと球 の中心0とを結ぶ線(法線)と0の角をなして衝突した。 (a)衝突による気体分子の運動量の変化の向きと大きさを m 求めよ。 (b)この気体分子が単位時間に壁に衝突する回数を求めよ。 (2)容器内の気体分子の速さがすべて»だとして, 全気体分子が器壁に与える力の 大きさ F[N]を求めよ。 (3) 容器内の気体の圧力が[Pa]を, 容器の体積を V[m°]として, rを用いずに求めよ。

【物理(化学)】アボガドロ定数✕質量 m(質量) × Na(アボガドロ定数) =M(分子量)✕10^-3 物理の気体分子運動論の2乗平均速度で出てきたのですが、なぜこのようになるのか教えていただきたいです。

途中計算を詳しく教えて下さい

nNamv より, 3RT 2 nRT mv° V 3V 2NA

解説とともに教えてください。答えがないです、、

D 気体分子運動論 AS 間 1 PVがもつ物理化学的本質の意味について気体分子運動論から理論的に気体状態方程式 ソーニア7"を訪導することで説明しなさい。 ノート 問2 可逆過程で膨張と収縮を行うことのできる機能を持ったピストンとシリンダーの装置がある。シリンダーの断面積は S であり、状態 0 では圧力 Po、体積 Vo、 シンリンダー内部の高き Loであり、シリンダーに微小な外力を加えつつ状態 1 (Pi, Vi Li) までゆっくり膨張させた。この変化は可逆過程であった。 外力による仕事を 求めなさい。/つぎに、 1.018X105 Pa の大気圧と平衡の状態で半径 80mm の円形の断面を持つピストンのあるシリンダーに気体を入れたとき高さ 20mm であった。 ピストンに徴小の外力を徐々に加え気体を膨張させたとき 9.65X10! Pa まで気圧が下がった。 この外力の行った仕事(R=8.814 JJK/moDを求めよ。 TD 化学熱力学と平衡論 kI lt 間 8 熱カ学第一法則を説明しなさい。 | 3 問4 エントロピー変化 (AS) とエンタルピー変化 (AH) とギプスの自 由エネルギー変化(AG)についてそれぞれを説明 し、平衡定数とギプスの自由エネルギーの 関係も説明せよ。、 問5 a) 平衡定数愉ー150 のある反応ついて温度 25でにおけるギプスの自由エネルギー変化(AG kJ/moDをもとめよ。 b) 温度 25Cでにおけるギプスの自由エネルギー変化(AG) が-18.6 kJ/mol である反応ついて平衡定数 をもとめよ。 6 1300K における C(S)+CO ご2CO(@) の圧平衡定数は 209 At であり、CO(@+HoO(@) CO>(@)+Ha(@)の正平復定数は 0.556 である。 同じ温度で C(⑮+HsO(g) で CO(@)+H(@)の正平衡定数はいく らか。このと きのギプスの自 由ニネルギー変化(AG)を求め反応の自発性を考宗せよ。

気体分子運動論のエネルギー等分配則、つまりそれぞれの自由度の平均のエネルギーがkT/2であるという法則がありますが、多原子分子の場合回転運動や振動などの内部運動にもkT/2ずつ割り当てられるというのが納得できません x,y,z方向の並進運動については、熱運動では1個1個の分... Read More

(3)の平均運動エネルギーがわかりません。 答えは、2倍なのですが、 1/2倍になってしまいますなんでですか？（ ; ; ）

との He ガス(原子量 4) と Ne ガス(原子量 20)がある。He, Ne 2 コリ きえの本 6 アー の何倍か。 っ /(2) He 原子の二乗平均速度は, Ne 原了所の還 /3) 温度が 273ででの He 1 原字当たりの 子の二生平均速度は。06のと誠加旧記